Pour faire simple, un jumeau numérique est un modèle virtuel d'un objet du monde réel et de son comportement. Mais un jumeau numérique est aussi beaucoup plus qu'un simple modèle. En effet, les capteurs IoT peuvent alimenter ces modèles numériques en données provenant d'objets physiques, ce qui vous permet de surveiller les produits, les actifs ou les processus en temps réel. Ces modèles peuvent également être combinés avec des données historiques ou prévisionnelles pour vous fournir une vue complète du comportement et des performances passés, présents et futurs possibles des machines de fabrication, des lignes de production et des usines.
Un jumeau numérique se compose de quatre éléments principaux :
- Un actif ou un processus physique
- Un modèle numérique de ce bien ou processus
- Des données en temps réel recueillies à partir de l'actif ou du processus physique
- Des outils d'analyse appliqués aux données.
Les modèles basés sur les données qui sont au cœur des jumeaux numériques sont également combinés avec des technologies de visualisation et d'analyse avancées, créant ainsi encore plus de possibilités pour votre organisation d'identifier et de résoudre rapidement les problèmes, de guider les nouveaux projets et de tester les nouveaux équipements ou installations dans un environnement virtuel.
Comment fonctionne un jumeau numérique ?
Un jumeau numérique modélise le comportement de biens physiques et peut être utilisé pour modéliser tout type d'actif physique ou de processus sur lequel des données peuvent être collectées. Les usines de fabrication comprennent de nombreux types d'équipements différents. Par exemple, votre entreprise peut créer un modèle numérique distinct pour chaque pompe d'une ligne de production.
Exemples de types de modèles pouvant être utilisés dans un jumeau numérique :
- Modèles visuels 2D ou 3D
- Modèles physiques
- Modèles analytiques
- Modèles de processus
Le jumeau numérique pour les plans de gestion de la chaîne d'approvisionnement
Vos modèles peuvent également être combinés pour créer des jumeaux numériques composites dans lesquels des jumeaux de petits équipements existent à l'intérieur de jumeaux d'actifs plus importants, comme des poupées imbriquées.
Par exemple, dans une usine comptant 2 000 appareils et plusieurs cellules de production, le jumeau numérique d'une cellule de production donnée est composé de jumeaux numériques de tous les différents appareils actifs dans cette cellule. Vous pouvez même créer une version "live" complète de l'usine qui contient les 2 000 appareils et toutes les cellules de production de l'usine. Dans ces modèles plus complexes, différentes plateformes logicielles peuvent être combinées pour une plus grande fidélité, polyvalence et précision.
Le jumeau numérique, bien plus qu'un modèle numérique
Les modèles seuls ne suffisent pas à créer un jumeau numérique. Vous avez toujours besoin de données et d'analyses en temps réel. À lui seul, un modèle peut vous montrer l'aspect d'un bien à un moment donné, comme une photo. Les données et les analyses en temps réel transforment ce modèle statique en une sorte de film que vous pouvez regarder pour voir ce qui se passe avec un actif en temps réel.
Les jumeaux numériques permettent de créer un pont entre les mondes physique et numérique. Tout d'abord, divers types de technologies de détection recueillent des données en temps réel sur l'état et la condition d'un objet physique, comme une machine dans votre atelier de fabrication. Ces dispositifs de détection peuvent inclure des capteurs de température et d'humidité, des manomètres, des machines à mesurer les coordonnées, des systèmes de contrôle de la qualité, etc. des jauges de pression, des machines à mesurer les coordonnées, des lasers, systèmes de vision, dispositifs de balayage en lumière blanche, et bien d'autres encore. Les données en temps réel provenant de ces capteurs doivent être regroupées, traitées et organisées après leur collectées.
Une fois que vous avez organisé vos données en temps réel dans modèles de données standardisés, vous pouvez ensuite les enrichir avec des données opérationnelles historiques, des données commerciales et d'autres types d'informations contextuelles. Ensuite, les données contextualisées sont introduites dans des modèles et des tableaux de bord qui rendent les informations critiques disponibles de manière simple, rapide et intuitives. Ces tableaux de bord vous fournissent des mises à jour en temps réel sur l'état et la condition de votre actif. Enfin, différents outils d'analyse sont appliqués aux données, générant encore plus de valeur en créant des opportunités de compréhension qui ont un impact sur l'efficacité, la sécurité, et le résultat final.
La véritable valeur d'un jumeau numérique
La véritable valeur d’un jumeau numérique réside dans la combinaison de données et d'analyses en temps réel. Les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour :
- Surveiller l'état des machines/des actifs
- Comparer les opérations et la productivité de différents composants ou usines
- Rechercher la cause profonde des dysfonctionnements des équipements
- Suivre les phases du cycle de production d'un actif ou d'un produit
- Créer des programmes de maintenance prédictive
- Comparer des pièces d'équipement, des composants ou des lignes de production entières
- Guider la conception de nouveaux produits ou de nouvelles installations
- Élaborer des plans stratégiques en réalisant des scénarios "what if"
- Découvrir des inefficacités cachées, des dangers ou de nouvelles opportunités de croissance
L'un des aspects les plus précieux d'un jumeau numérique est la façon dont il rend les données et les informations clés accessibles à tous ceux qui en ont besoin dans votre organisation. Les tableaux de bord et les affichages de visualisation alimentés par des données en temps réel peuvent être rapidement et facilement partagés dans toute votre entreprise sur une variété de dispositifs différents, donnant à vos employés un accès intuitif à des informations cruciales. Les jumeaux numériques permettent à un plus grand nombre de personnes d'accéder à davantage de données sur un plus grand nombre d'actifs plus rapidement qu'avec le seul système SCADA. Et avec plus d'humains et d'ordinateurs travaillant ensemble, vous pouvez résoudre plus de problèmes, plus rapidement - tout en réduisant les coûts d'exploitation et les temps d'arrêt des équipements.
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*Image d'en-tête issue du site https://convercon.com/benefits-of-digital-twins/
